[发明专利]全自动可视升降机、装卸机器人以及货物自动装卸方法

权利要求书

1.一种装卸机器人，其特征在于：所述装卸机器人(24)包括自动行走底盘(1)、垂直上升下降机构(2)、水平左右伸展收缩机构(3)、绕Y轴旋转的机构(4)、绕X轴旋转的机构(5)、透明的托盘机构(6)、装卸机器人摄像头(7)、叉车旋转器(8)、T型槽平台(9)、气缸(10)、轴承(11)、压力传感器(13)、机械臂(14)和液压缸(15)；其中，X轴指向装卸机器人(24)的前进方向，Y轴指向装卸机器人(24)的左侧，Z轴指向装卸机器人(24)的正上方；

垂直上升下降机构(2)设置在自动行走底盘(1)上，装卸机器人摄像头(7)设置在垂直上升下降机构(2)的顶部；

绕X轴旋转的机构(5)由水平左右伸展收缩机构(3)、绕Y轴旋转的机构(4)和透明的托盘机构(6)三部分连接而成；其中，水平左右伸展收缩机构(3)通过叉车旋转器(8)连接在垂直上升下降机构(2)上，水平左右伸展收缩机构(3)的两侧连接绕Y轴旋转的机构(4)，绕Y轴旋转的机构(4)连接透明的托盘机构(6)；

T型槽平台(9)固定在水平左右伸展收缩机构(3)的后端面；T型槽平台(9)竖直于地面并且沿Y轴方向延伸；

液压缸(15)的静止端固定于T型槽平台(9)，液压缸(15)的移动端固定于水平左右伸展机构(3)的两侧的机械臂(14)末端，T型槽钢(12)与T型槽平台(9)相匹配并在T型槽平台(9)内滑动；T型槽钢(12)沿T型槽平台(9)方向伸缩，以调整水平左右宽度；

绕Y轴旋转的机构(4)上设置气缸(10)和轴承(11)；气缸(10)的尾部内嵌轴承，配合销轴实现气缸(10)的尾部摆动；气缸(10)的推杆端与透明的托盘机构(6)用连杆相连，气缸(10)的推拉动作带动透明的托盘机构(6)以轴承(11)为中心旋转摆动；以调整透明的托盘机构(6)绕Y轴的角度；

透明的托盘机构(6)上设置压力传感器(13)，压力传感器(13)内嵌于轴承(11)筒内，与轴承筒方向一致，压力传感器(13)的传感器探头朝向透明的托盘机构(6)。

2.如权利要求1所述的装卸机器人，其特征在于：T型槽平台(9)的两端设有限位凸台，与限位传感器形成软硬双重限位。

3.一种全自动可视升降机，其特征在于：所述全自动可视升降机包括升降机摄像头(16)、电机(17)、液压杆(18)、上部连接板(19)、下部连接板(20)、上板(21)和底板(22)；

电机(17)设置在底板(22)上，底板(22)和上板(21)的底面之间设有液压杆(18)；液压杆(18)的固定端设在底板(22)的后部，液压杆(18)的伸缩端的前端可转动地设在上板(21)的前部的底面；电机(17)驱动液压杆(18)的伸缩从而调节上板(21)的倾斜角度；

上板(21)的上部顶面设有能够自动或者手动翻折地连接车厢的上部连接板(19)，上板(21)的下部顶面设有能够自动或者手动翻折地连接地面的下部连接板(20)；在能够调整倾斜角度的上板(21)的前部底面边缘设有朝向前方的升降机摄像头(16)。

4.一种利用所述全自动可视升降机和装卸机器人的货物自动装卸方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

货物自动装卸空间包括：

货车停车位：所述一个或多个货车停车位用于停放中大型货车；

全自动可视升降机(23)：所述一台或者多台全自动可视升降机(23)放置在每个货车停车位的侧面和/或后面；

无人配送车停车位：用于停放一辆或者多辆无人配送车，无人配送车数量由货物配送数量和配送速度决定；

货物扫码、检查、消毒工位：用于扫描中大型货车上卸下的货物的条形码，获取目的地信息；检查包装是否破损；对货物喷洒药水以消毒；

装卸机器人(24)行进、后退、转向、装卸货物的通道；

货物返回区：临时放置需要装回中大型货车的货物；

货物暂存区：用于暂时存放因为无人配送车货仓已满而没有放入无人配送车的货物；

人工取件区：放置需要人工取件的货物，例如无法放入无人配送车货仓的超大件货物或者包装严重破损的货物；

S1、中大型货车开入货车停车位，纵向对准货车后方的全自动可视升降机，侧面对准货车侧方的全自动可视升降机，停车，打开车厢侧面和/或后面；

S2、全自动可视升降机(23)逐渐增大上板(21)的倾斜角度，直到中大型货车的车厢边沿进入安装在全自动可视升降机(23)上的升降机摄像头(16)的视野；放下上部连接板(19)和下部连接板(20)，构成从地面到车厢的连续坡道，装卸机器人(24)通过所述连续坡道进入中大型货车的车厢取货；

S3、无人配送车开入无人配送车停车位，货仓解锁；

S4、装卸机器人(24)经过全自动可视升降机(23)进入中大型货车的车厢，开启装卸机器人摄像头(7)，识别中大型货车的车厢中一件货物的尺寸、位置和角度；

根据货物尺寸控制液压缸(15)的伸缩长度，以调节水平左右伸展收缩机构(3)，使透明的托盘机构(6)的大小比货物尺寸略大，根据货物位置调整垂直上升下降机构(2)，使透明的托盘机构(6)平行于货物位置；

根据货物角度调整叉车旋转器(8)，以旋转绕Y轴旋转的机构(4)，调整气缸(10)以旋转绕X轴旋转的机构(5)，使透明的托盘机构(6)平行于货物；

控制自动行走底盘(1)前进和后退，从中大型货车的车厢中取出所述货物，货物盛放在透明的托盘机构(6)中，经过全自动可视升降机(23)将这件货物运到货物扫码、检查、消毒工位；

S5、货物始终盛放在装卸机器人(24)的透明的托盘机构(6)中，货物扫码、检查、消毒工位开启货物上、下、左、右、前、后六个方向上的相机和闪光灯，对所述货物的上、下、左、右、前、后六个面进行拍照；货物扫码、检查、消毒工位通过图像识别的方式获取条形码位置，读取条形码信息，获取该货物收件人和收件地址；通过图像识别的方法判定包装是否破损；

S6、如果该货物收件人和收件地址属于园区内，且包装无破损，则货物扫码、检查、消毒工位开启货物上、下、左、右、前、后六个方向上的药物喷嘴，喷洒药水对货物进行消毒；如果发现该货物收件人和收件地址不属于园区内，则将货物放置到货物返回区；如果发现包装破损，则转为远程人工处理，由后台的工作人员根据货物上、下、左、右、前、后六个面的照片判断货物破损情况，再联系收货人是退货还是让步接收：如果退货，就将货物放置到货物返回区；如果让步接收，且收件人和收件地址属于园区内，则消毒，如果收件人和收件地址不属于园区内，就将货物放置到货物返回区；

S7、根据货物大小和园区内配送地址，选择一辆无人配送车的某一货仓，装卸机器人(24)将透明的托盘机构(6)中的货物运到该无人配送车的该货仓口附近；无人配送车打开该货仓；装卸机器人(24)的气缸(10)推动透明的托盘机构(6)以轴承(11)为中心旋转摆动，以调整透明的托盘机构(6)绕Y轴的角度，将货物滑入无人配送车的货仓，无人配送车关闭该货仓；如果当前停放的无人配送车没有合适的货仓，或者无人配送车都在园区内送货，则将货物放置在货物暂存区，等待无人配送车就位；或者将货物放置到人工取件区，通知收件人或园区工作人员人工取件；

S8、如果某一辆无人配送车货仓已满，则这辆无人配送车出发去园区内将货物送到收件人所在楼栋；等无人配送车上的货物都被收件人取空，或者未取件的收件人都确认无法取件，无人配送车再回到货物装卸区域，车上未取的货物由装卸机器人(24)取下放置到人工取件区；无人配送车上的货物清空后，由装卸机器人(24)继续执行S3到S6，将货车上的货物经过扫码、检车、消毒后放入无人配送车；

S9、重复S3到S7，直到中大型货车上的货物都已经取下；

S10、装卸机器人(24)将货物返回区内的货物经过全自动可视升降机23全部装回到中大型货车上；

S11、全自动可视升降机(23)收起上部连接板(19)和下部连接板(20)，上板(21)降到最低，中大型货车的车厢的后门和侧门关闭；

S12、中大型货车启动，开出货车停车位，开往下一个目的地；

S13、无人配送车停车位上的无人配送车有空余货仓时，装卸机器人(24)将货物暂存区里面的货物取到货物扫码、检查、消毒工位扫描条形码，对货物喷洒药水消毒，并放到无人配送车相应货仓内，直到货物暂存区里面的货物全部送入无人配送车内；中途如果某一辆无人配送车货仓满了，则这辆无人配送车就出发去园区内将货物送到收件人所在楼栋；等无人配送车上的货物都被收件人取空，或者未取件的收件人都确认无法取件，无人配送车再回到货物装卸区域，车上未取得货物由装卸机器人(24)取下放置到人工取件区；无人配送车上的货物清空后，由装卸机器人(24)继续将货物暂存区里面的货物经过扫码、检车、消毒后放到无人配送车中，直到货物暂存区里面没有货物为止。